Svenska ElektronikForumet

Denna dag har spenderats åt att drömma om en egen Segway, och har kollat på videor med folk som har byggt sina egna segways. Så då är det ju klart att man börjar fundera på vad som krävs för att man ska kunna bygga en själv. Mina tankar är som så, att själva plattformen inte kan vara särskilt svår att bygga. Man låter någon fräsa ut en basplatta i aluminium, med färdiga hål för infästning av motor, hjullager, elektronik, batteri.

Drivningen av motorerna kan inte heller vara någon raketforskning. Klart att det kräver att man tänker till lite, men egentligen så borde det väl bara behövas några mosfetar och en fet kylning, eller?

Det som verkar lite trixigt är styrningen bakom alltihopa. Eller snarare att få de två bitarna jag tänker på att fungera bra ihop; balansering och att åka framåt när man lutar sig framåt.
Dela med er av era tankar om hur du hade löst det, så kanske jag kan komma ett steg närmare drömmen om en segway (iallafall i planeringsstadiet =))

(Satt för övrigt och kollade på vad motorer till en sån här sak skulle kosta, den här kanske skulle duga http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh ... oduct=5139, nästan 250w )

Elektor/Allt om elektronik hade en serie om en hembyggd självbalanserande tvåhjulig plattform, liknande Segway. Jag tyckte att just balansering/styrning verkade ganska banalt. De hade en enkel AVR (programmerad i Basic... ) och någon accelerationsmätare och/eller gyro.

Hmm, jag har ju faktiskt skummat igenom den artikeln. Får ta och läsa den lite noggrannare på måndag. Tur att vi har så bra utbud av tidningar i skolan

Börja med att bygga en självbalanserande robot i liten skala, det du lär dig av att göra så kan du sedan "skala upp". Jag började själv med en för flera år sedan men fastnade just på hur signalerna från gyro och accelerometer skulle "klistras" ihop för att alltid ge rätt värde (vart är ner?). Accelerometern mäter acceleration vilket funkar ypperligt att tala om vart "ner" är, problemet är att när plattformen accelererar så plockar accelerometern upp denna acceleration också (natrultigvis) och det som "ser ut" som ner är inte längre ner.

Gyro då, teoretiskt sett vore det bara att starta i lodrät position och sedan kontinuerligt integrera signalen från gyrot så vet man platformens lutning. Problemet är att alla gyron driver, mer eller mindre, vilket gör att efter en stund (sekunder eller minuter) så är inte heller här det som "ser ut" att vara ner - ner.

Man måste alltså använda signalerna från både gyro och accelerometer och den typ av filter som verkar i särklass vanligast kallas för Kalman filter - det var här jag fastnade för teorin bakom detta filter övertiger visa mina mattematikkunskaper Jag vet docj att Elektor Wheelie, som den kallas, INTE använder ett Kalman filter och den funkar bevisligen så det går att göra utan. Sen vilket språk man använt för att kompilera och assemblera koden som körs spelar väl ingen roll, det vet ju inte uC'ern nåntig om i alla fall.

Sen för ett tag sedan beställde jag lite saker från Polulo och av en händlese fick jag syn på CHR-6dm från CH Robotics och beställde en sådan. Den har sagda gyro och accelerometer, inte bara för en axel utan för tre plus magnetsensorer och en 32bitare uC som kör just Kalman filtrering av mätvärdena. Tyvärr har jag har inte kommit så långt att jag monterat den på min lilla robot ännu.

Ett annat möjligt sätt att göra det hela på kan vara att med hjälp av återföring från hjulen räkna ut hur mycket platformen accelererar och sedan "dra bort" motsvarande värde från den signal man får från enbart accelerometern. Detta var något jag tänkt labba med men mina hjulenkoders har bara 256 pulser per varv så upplösningen blir nog för dålig.

/Henrik.

bygg en sån här istället: http://www.youtube.com/watch?v=wBgt0wj3 ... r_embedded

H.O: Problemet du beskriver med att hitta "ner" löste vi genom att integrera gyrot för att få vinkeln och varje gång accelerometern visade att plattformen var horisontell och ingen annan acceleration drog vi bort en viss procent av felet mellan gyrots vinkel och accelerometerns vinkel tills felet var nära 0. I praktiken visade det sig fungera bra och varje gång man stannade med "Segwayen" rätade den upp sig och kunde balansera själv.

Det finns fler alternativ till Kalman-filtrering.

Komplementärfilter (eller liknande iaf) är exempelvis något enklare: http://web.mit.edu/scolton/www/filter.pdf

Sen finns det DCM också men då börjar vi närma oss Kalman mer och mer. För det du ska göra så räcker komplementärfilter.

Frågan jag ställer mig är hur skiljer man på små rörelser som ska stabiliseras upp, och rörelser som föraren gör för att denne vill framåt?

Behöver du skilja på dem? Oavsett varför den lutar framåt
så ska den ju räta upp sig genom att köra motorn lite framåt

/johan

Jo det förstås, men funkar det i praktiken då? Tänkte så att man inte måste stå och "putta sig framåt" hela tiden för att inte åka tillbaka igen. Får nog prova i liten skala
Blir till att beställa en Arduino idag (är ju lite enklare att labba med). Complementary filter verkade intressant.

Här är en video på den tvåhjuling vi byggde:

Gildebrand skrev:Jo det förstås, men funkar det i praktiken då? Tänkte så att man inte måste stå och "putta sig framåt" hela tiden för att inte åka tillbaka igen.

Tror inte det blir något problem. Jag tror inte att den kommer orka räta upp dig om du inte själv också försöker räta upp dig.

Sen en fråga om hur du tänkt lösa det legala?
Jag antar att man måste ragga den som en klass 2 moped?

Först och främst är det ju tänkt som en leksak snarare än ett transportmedel, precis som den där elcykeln nån här bygger

Är det inte på G med en cykelkategori där den passar in. Max 20km/h men inget pedalkrav.

Från http://www.segway.se/

Segway betraktas som en cykel

Sveriges Riksdag har 2010-06-17 beslutat om ändringar lagen (2001:559) om trafikdefinitioner vilket innebär att Segway PT betraktas som en cykel.

Förändringen innebär en bredare definition av begreppet cykel så att även små eldrivna fordon som inte kan framföras i en hastighet överstigande 20 km/tim är att betrakta som cykel.

I den justerade lagen (2001:559) om trafikdefinitioner §2 kan man läsa följande:

Ett eldrivet fordon utan tramp- eller vevanordning som är
a. inrättat huvudsakligen för befordran av en person,
b. inrättat för att föras av den åkande, och
c. konstruerat för en hastighet av högst 20 kilometer i timmen.

Mer information om när lagen börjar gälla kommer inom kort.